Måske forkortede en kinesisk forsker livet for genetisk modificerede piger

Det manglende stykke DNA, 32 par langebaser, udskåret i midten af ​​CCR5 genet, kan være den mest studerede mutation i menneskets historie. Spontan fjernelse, der opstod for tusinder af år siden, er slående forbundet med en af ​​de mest forfærdelige menneskelige sygdomme: HIV / AIDS. Folk, der arver denne mutation fra begge deres forældre, har naturligvis immunitet. To mennesker, der formåede at helbrede hele tiden, blev udsat for knoglemarvstransplantation fra mennesker med Δ32 mutationen.

Den farmaceutiske industri har investeretbetydelige midler i at forsøge at genskabe fordelene ved denne naturlige anomali ved hjælp af stoffer og genteknologi. Og sidste år brugte en kinesisk forsker ved navn He Jiankui CRISPR og forsøgte at udstyre to menneskelige embryoner med Δ32 mutationen og immunitet mod hiv. Hans eksperimenter blev bredt fordømt for at krænke etiske grænser og krænke kinesisk lov. De sluttede også med fødslen af ​​tvillingpiger. Men det er ikke slutningen.

Hvad vil der ske med de kinesiske piger, der har redigeret generne?

I sidste uge viste det sig at klinikker ibehandling af infertilitet fra hele verden vende sig til Heh for rådgivning og tilbyder at bruge redigering af CCR5 genet ved hjælp af CRISPR som en tjeneste for fremtidige forældre. En ny undersøgelse tyder imidlertid på, at en sådan procedure faktisk kan være dødsdømt og føre til tidlig død.

Dette skyldes, at Δ32 mutationen ikke kun gør detmennesker, der er resistente mod hiv, men det reducerer også årens liv. I en undersøgelse, der blev offentliggjort i går i tidsskriftet Nature Medicine, analyserede forskere ved University of California i Berkeley mere end 400.000 genomer og medicinske journaler gemt i British Biobank (Biobank), en stor britisk database, der for nylig blev åbnet for forskere. Og det viste sig, at mennesker med to kopier af Δ32 mutationen dør 21% oftere end mennesker med eller uden en enkelt kopi.

"Det antages, at en mutation fører tilen ting, men biologi virker ikke sådan, "siger Rasmus Nielsen, en evolutionær biolog og medforfatter af artiklen. Resultaterne af forskere illustrerer, hvordan en enkelt mutation kan påvirke mange forskellige træk samtidigt, og på måder, der er meget vanskelige at forudsige. "Jeg håber, at det nu bliver klart, at før vi ændrer det menneskelige genom med CRISPR, skal vi nøje overveje alle mulige konsekvenser af de mutationer, vi skaber."

Nielsen var interesseret i at bruge dataBritisk biobank for at undersøge, hvordan frekvensen af ​​gener er dannet under det moderne livs pres. De havde flere gener at overveje, men efter Xe-skandalen i november 2018 besluttede de at fokusere på CCR5.

De fandt to linjer i data fra den britiske biobankBeviser for at tyde på, at CCR5 i vores dag rent faktisk bærer usædvanlig skade. I den første analyse spores forskere, hvor længe folk fortsatte med at leve efter registrering i en biobankundersøgelse. Det viste sig, at i en alder af 41 til 78 år gamle mennesker med to kopier af Δ32 mutationen havde en signifikant højere dødelighed. De bemærkede også, at undersøgelsen omfattede langt færre mennesker med to eksemplarer end forventet, hvilket efter deres mening betyder, at sådanne mennesker er mindre tilbøjelige til at leve i middelalderen end den generelle befolkning.

"Noget førte til fjernelse af mennesker med to kopier af mutationen [fra databasen], og den sandsynlige forklaring er øget dødelighed," siger Nielsen.

De britiske biobankdata afslørede ikke detspecifikt kunne dræbe disse mennesker, men tidligere undersøgelser hos mus viste, at manglen på et funktionelt CCR5-gen øger følsomheden over for andre dødelige infektioner, herunder influenza og West Nile virus.

At forstå, hvordan vinden kan ændre sigevolution, vil det være nyttigt at lære noget om historien om oprindelsen af ​​denne mutation. For flere tusinde år siden blev et barn født, der manglede et stort stykke DNA i CCR5 genet, et sted i de nordiske lande, der blev ødelagt af pest og kopper. Dette gen koder for en receptor på overfladen af ​​immunceller, der koordinerer respons på invasionen af ​​patogene mikroorganismer. Og denne spontane fjernelse torpederede CCR5 produktion: en kopi reducerede antallet af receptorer i cellerne, to kopier sletter receptoren fuldstændigt.

På en anden tid og på et andet sted sådan en mutationKunne være et problem, men på det tidspunkt viste det sig at være en evolutionær overraskelse. Menneskefamilien og hans efterkommere overlever mirakuløst deres jævnaldrende. I dag forekommer Δ32 mutationen i omkring 10% af den europæiske befolkning med en faldende gradient fra nord til syd. Naturligt valg skubbede det gennem befolkningen 100 gange hurtigere end hvis det var en neutral genomændring. Men med opfindelsen af ​​vacciner og udryddelse af sygdomme som kopper er mutation i løbet af det sidste århundrede blevet mindre nyttigt. I dag er denne mutation ærlig skadelig, som undersøgelsen viser.

Under alle omstændigheder i befolkninger svarende til demder var hos biobanken. Disse data kan ikke rimeligt ekstrapoleres til Kina, for eksempel hvor det patogene miljø og den genetiske baggrund for mennesker er meget forskellige fra briterne. Men det tyder på, at de genetisk modificerede tvillinger skal overvåges nøje i deres liv. Ifølge rapporterne vil pigerne forblive under regeringens kontrol i Guangdong, hvor de eksperimenterede med dem.

For bioethics som Hank Greeley of Stanford øger disse seneste opdagelser yderligere risikoen ved CRISPR-operationer, langt op over de potentielle fordele.

"Jeg troede, at Han-eksperimentet havde overskredet den etiske grænse en gang i 50 gange," siger han. "Og nu er han blevet endnu mere risikabel."

Det store problem er, at ingen afGenmodificerede piger var ikke inficeret med HIV - de kunne have undgået sygdommen ved hjælp af mere sikre og mere dokumenterede metoder som kondomer og profylaktiske stoffer.

Men for mennesker, der allerede er blevet smittet, siger forskerne, at det stadig er mere rentabelt at tolerere en mutation.

Følg udviklingen af ​​denne historie på vores kanal i Telegram.